书城自然科学碧波使者:航海设备与舰只
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第10章 精彩纷呈的民用船舶(1)

当今船舶的用途绝不仅限于运输,不论是在科学调查、探测和研究领域,还是工程建设、环境保护、渔业和石油开发等领域,都有现代化民用船舶的影子。即使是运输船舶,也因运输对象的不同和装卸方式的差异,派生出形态功能各异的一系列船舶,从而构成了专业化的民用船舶大家族。

§§§第一节海上班车——客船

海上行宫——游艇

游艇素有“海上行宫”之称,在西方它是上流社会地位和身份的标志。玩私家游艇、开私家飞机和圈岛屿当“岛主”,已经成为当代富豪们乐此不疲的新游戏。

世界上最早的游艇诞生于300多年前的英国。1660年,英国查理二世复辟王位,有人给他献上一艘狩猎用船,名叫“YACHT”。在此之前,船只都是为了实用而制造的。 “YACHT”出现后,才有了供人游乐的帆船,因此可以说它就是游艇的祖先,查理二世顺理成章地成为游艇一族的始祖。

到了18世纪,英国及欧洲的王公富豪竞相以游艇来夸耀自己的富有和地位,并且蔚然成风。据说,英王爱德华八世与沃丽斯·辛普森的浪漫故事,就开始于一艘蒸汽机游艇之上。多年以后,戴安娜王妃正是在那艘著名的“爱之船”游艇上,与她的情人法耶兹在甲板上共进烛光晚餐,度过了他们车祸前的最后时光。

如果你要想见识世界上那些最豪华的游艇,最好的机会是每年法国戛纳电影节开幕和蒙特卡洛大奖赛事陆续隆重登场的时候。那时候,众多的巨型豪华游艇在加勒比海的棕榈滩度过冬天后,纷纷动身横跨大西洋,围聚在法国南部的蔚蓝海岸。他们的主人则乘着各种私人飞机同时到达,与他们的游艇度过一段时光。

毫无疑问,游艇并不是大富翁的专利,有些收入颇丰的中产阶级也可以拥有私人游艇,还有些人养不起私人游艇,却不妨碍他们在节假日租上一条游艇,或全家出游,或招待亲朋好友同游。不过,与目前世界上排行前十位的豪华私人游艇比起来,一般人乘坐的游艇实在是太寒酸了。

与比尔·盖茨一起创立微软的保罗·艾伦拥有的“章鱼”号游艇,长达126米,据传造价超过2.5亿美元。游艇上设有两块直升机停机坪、一个游泳池、一个棒球场、一所医院、一个车库和一座电影院。游艇上配备了60名船员,其中有退役的美国海军海豹突击队的成员。

甲骨文公司的CEO拉里·埃利森拥有的是超级游艇“旭日”号,它比“章鱼”号还长14.3米,刷新了游艇长度的纪录。世界上第一个10亿美元富翁摩根所拥有的“海盗”Ⅲ号游艇长91.5米,配有70名船员,曾是20世纪90年代初世界上最大的私人游艇。当有人向摩根打听这艘游艇的造价时,他自豪地说:“别问了,你肯定养不起它。”

俄罗斯石油巨头罗曼·阿布拉莫维奇总共拥有4艘超级游艇,其中一艘长23.8米,价值1亿美元,它装备有防弹玻璃、导弹探测系统、2架直升机、一艘潜水艇,还有高强度的可使底片过度曝光作废的“防狗仔灯”。

沙特阿拉伯亿万富翁纳赛尔·阿·拉什迪博士的“莫拉女士”号游艇上仅工作人员就有60名,游艇上设有设备齐全的医院,一张18米长的餐桌,游艇甲板上铺设着人工沙滩。

美国汽车巨头霍勒斯·道奇拥有的一艘1921年出厂的“德尔芬”号游艇,第二次世界大战期间,罗斯福、丘吉尔和前苏联外长莫洛托夫曾在这艘游艇上会过面,如今它的日租金已超过6万美元。

新西兰电信大亨艾伦·吉布斯的游艇“巨兽”号造价4000万美元,长59米,一个夏天仅燃料就需要8万美元。这艘游艇随时待命,只要吉布斯一声号令,立刻就可以起航,同时还有直升机、交通艇、帆船以及水上摩托一起跟上,组成了一支浩浩荡荡的船队。

海上旅馆——豪华邮轮

邮轮在国外已经有100多年的历史。邮轮本来是邮政部门专用的运输邮件的交通工具,同时也担任运送旅客的任务,但一般的邮轮都带有游览性质,尤其是那些豪华邮轮,就像一个海上旅馆,乘坐它乘客们能尽情享受旅行的乐趣。邮轮上不仅配备了舒适的生活设施,而且还设有游泳池、歌舞厅、电影院、布置豪华的餐厅、富丽堂皇的休息室,甚至还有小型的体育场馆等。从严格的意义上讲,豪华邮轮就等于游轮。

历史上出现过许多著名的邮轮,如“威廉大帝”号、“卢西塔尼亚”号、“不列颠尼克”号、“祖国”号、“国三”号、“伊丽莎白女王二世”号等。人们所熟知的“泰坦尼克”号也是邮轮。

20世纪初,空中交通还不发达,东方国家尤其如此,东方人要想到西方去,邮轮就成了第一选择。1932年,上海码头人声鼎沸,欢呼的人群簇拥着中国参加第10届奥林匹克运动会的体育代表,登上前往美国的“威尔逊总统”号邮轮。这是中国人第一次站在世界奥林匹克的舞台上,而肩负这一历史使命的只有一名运动员,他就是刘长春。对于“威尔逊总统”号邮轮,有很多中国现当代的名人都不陌生,比如当年李小龙告别了生活多年的香港,奔赴美国,乘坐的就是“威尔逊总统”号邮轮。

著名的邮轮都属于著名的邮轮航运公司,如“卢西塔尼亚”号曾属于英闰的卡纳德航运公司,“泰坦尼克”号、“不列颠尼克”号曾属于白星航运公司。随着时代的变迁,飞机这种交通工具日益完善,人们更喜欢这种快速舒适的旅行方式,邮轮逐渐退出了历史舞台,那些邮轮航运公司大多演变成了游轮公司。

“伊丽莎白女王二世”号邮轮建造于20世纪60年代末,运营至今已有相当长的历史。根据国际公约的严格规定,邮轮超过一定年限就不准在国际航线上经营了,因此“伊丽莎白女王二世”号成了目前国际航线上仍在运营的最古老的邮轮。

作为世界上运营时间最长的古典邮轮,“伊丽莎白女王二世”号接待过许多世界级名人。1967年,伊丽莎白二世女王亲自为它主持了下水仪式。1968年,它接待了它的第一位贵宾——查尔斯王储。此后,它还多次接待过英国、约旦、日本等国的国王或王室成员,南非前总统曼德拉和美国总统小布什等政要,也曾随船旅行过。

“伊丽莎白女王二世”号邮轮出身“豪门”,由全球最大的邮轮经营集团美国嘉年华公司旗下的英国丘纳德航运公司经营。尽管经历了几十年的风吹浪打,从造型上来说它仍是世界造船业的经典之作。它拥有世界上迄今为止最大的航海马达,还是目前世界上航速最快的邮轮,曾荣膺“世界上最大的邮轮”和“最好的跨大西洋邮轮”称号。这艘邮轮全长293.52米,有近三个足球场那么长,“身高”达54米,相当于18层楼。邮轮上有950间套房,其中海景房多达670多套,至于游泳池、高尔夫球场、图书馆、剧院等娱乐、休闲场所,那更是一应俱全。

乘坐这样一艘豪华邮轮,花费自然少不了。以香港到迪拜19天的航程为例,最贵的舱位所需费用高达4.3万多美元,最便宜的舱位也需4400多美元。

§§§第二节海上鲲鱼——货船

越造越大的油船

20世纪40年代中期,第二次世界大战结束时,最大油船的载重量仅2万吨左右。战后世界经济恢复,石油化工迅速发展,原油运量猛增,油船的尺度也相应增大。1950年建成的Velutina号的载重量是2.8万吨。3年后的新型油船的载重量猛增到4.575万吨。当时石油的主要运输通道是从产油的中东地区,经过苏伊士运河,把石油运到西欧和北美的工业化国家。

1956年7月,埃及政府把苏伊士运河权益收回,引起了英、法和以色列侵犯中东和苏伊士运河的危机,运河关闭。随后,前苏联和美国干预,重新开放。1967年,以色列对埃及和叙利亚发动“六日战争”,再次关闭了运河,关闭的时间很长,直到1975年6月才恢复航行。

在运河关闭期间,油船只得绕道非洲南端的好望角,再北驶到西欧和北美,航程几乎加倍。但世界制造业和贸易发展迅速,特别显著的是汽车和飞机的数量猛增,石油需求空前增长。石油运输的货源充足,航程增大,当然需要更大更经济的船。1966年,日本造的特大原油船“出光丸”,船长342米,载重量21万吨。1976年,更建成了超大原油船(ULCC)GlobTikTokyo号,载重量483664吨,船长379米,宽62米,吃水28米,主机功率33500千瓦。当时一艘20万吨的油船绕好望角到西欧荷兰鹿特丹港的运输成本比一艘7万吨的油船通过苏伊士运河到西l欧的运输成本还要低。

油船一般装备大功率、大输出量的油泵,装卸速度很快,每小时达1.4万吨。大船受港口水深限制的问题也可设法克服。例如,特大或超大油船可以在深水区采用单点系泊装置靠泊,通过管道把石油输送到岸上。大船的经济性是显而易见的。例如,航速都是15节的船,2万吨载重量的船需7460千瓦的功率驱动,而50万吨的超大船的主机功率也不过3.4万千瓦。因此,燃料消耗量以每载重吨计,小船是大船的5倍以上。前者的每载重吨造价也是后者的3倍以上。而且不论船的大小,船员人数相差很少。因此大船的单位运输成本要比小船低得多。

建造特大型船舶的主要考虑是船体强度和船的操纵性问题。实践经验证明,应用现代船舶设计和制造技术是可以保证这样大的船能够抗拒海上风暴的冲击和航行安全的。

但是,船在海岸多浅滩地带搁浅破损,所载石油大量泄出,导致大面积海面和滩涂污染,造成巨大损失的海难事故已发生多起。

此外,要注意的是油船都是单程满载,回程加装压载水航行。如压载水中含有石油,排放到海中,则会污染海域,造成危害。1973年,联合国的国际海事协商组织的防污染公约规定:2万吨级以上油船须设专用压载舱,不允许在这些专用舱中装载石油。现在船舶检验机构还要求大型油船均应是双壳体的,以防止船体破损时所载石油大量泄出。

大油船的动力装置,过去基本上都采用蒸汽轮机,通过减速器驱动单个螺旋桨。单桨装置有利于提高推进效率,而且造价和维修费用也可少些。蒸汽装置还可随时提供惰性气体,用以充填空油舱。油船卸油后,这些空油舱内聚集着易爆炸的石油气和空气的混合物,必须用惰性气体取而代之,以策安全。蒸汽动力装置还可提供卸油时把原油加热所需的蒸气,使原油成为流体,以便抽出。由于经济和操作便利的原因,现在油船也多采用柴油机动力装置。

20世纪70年代中期,中东石油输出国家把石油的价格提高了4倍。随后又成倍提高油价。石油消费国家则采取节约能源的对策。那时,还有一个重要的情况是,很高的石油价格促进了一些开采成本较高的海洋石油资源和一些小油田的开发。于是非洲、欧洲北海、美洲的阿拉斯加和其他许多地方都发现了大油田。这时巴拿马运河已可通航7万~10万吨的大型油船。1980年苏伊士运河扩建工程完成可通航吃水15~16米,载重量12万~15万吨的大油船了。这样,油船的航行路线有了改变,航程有所缩短。因此,新造油船的吨位有所降低。当今巨型油船的吨位已减至30多万吨,而4万~5万吨级的所谓“灵便”型油船也很盛行。

高科技技术的结晶——高技术液货船

这类船常常运送各种石油制品、化工制品和液化气体。所载液货大都有易燃性、毒性和腐蚀性。液化气船还要在船的长途航行中保持所载货物始终处于液化状态。为了保证船的航行安全,船在遇到海难事故时须有较强的生存能力,并能防止液货外泄,污染海洋。为此对船的总体布置、结构、管系的安排、货舱的隔离、通风排气和防火等都有很高的要求,涉及多种高新技术。这类船的造价要比普通液货船高1~2倍。高技术液货船包括成品油船、化学品船、液化石油气船和液化天然气船。

1.成品油船

这种船的任务是把炼油厂的成品油运到使用部门或市场。成品油一般可分为两类:一是轻质油,色较浅,因此俗称“白油”,如汽油;另一种是重质油,颜色较深,俗称“黑油”,主要是重柴油。成品油的比重比原油小,因而需要较大的货舱容积。成品油船往往要载运多品种的油货,因而要装设多套管路系统,并往往采用放入油中的潜液泵卸油。货舱内表面要光滑,无骨架构件,以利于清洗工作。此外,这种船经常要在不同的港口进行部分装卸作业,货舱内可能产生较大的自由液面,因此要更多地注意船的稳性。成品油船是装载危险品的船,因此船的操纵性要更好一些,以防止碰撞事故的发生。

载运重质油,航程较长的船较大,载重量达到5万~11万吨。载运轻质成品油的船载重量较小,3万吨左右较为适用。成品油船一般要求在12小时,最多一天内卸完油货。1999年,我国广船国际公司为丹麦公司所造的3.5吨级成品油船就属于后一类。该船的船长162米,宽27.4米,吃水9.73米,航速15.3节。

2.化学品船

化学品船主要可分为专用船和多功能船两类。专用船主要是运输磷酸、棕榈油等,一次运量较大的船,由于石油、煤和其他化工产品种类繁多,因此化学品船需要同时运输多种化学品,而成为多功能的液货船。

许多化学品有毒性,易着火爆炸,而且对金属和合金的腐蚀性很强。化学品一旦泄出船的货舱之外,对海洋、空气的污染和人身的危害是很严重的。因此,国际海事组织(IMO)和各国船级社对化学品船的布置、构造、液舱分隔、货物围护和人员保护等都有明确和严格的规定。

化学品船货舱的内表面均需用涂层保护,或用不锈钢制造,以起到防腐蚀的作用。化学品船的载重量从千余吨一直到4万余吨不等,航速一般是13~14.5节。

3.液化气体船

液化气船主要有液化石油气船和液化天然气船两类。

(1)液化石油气船。石油气的主要成分是丙烷或丁烷,可燃,是炼油厂的副产品。开始石油气用压气罐在常温下运输,20世纪50年代初运量增加。1954年,法国造出第一艘液化石油气船。当然,这种船的货舱需要绝缘,甚至两道绝缘屏障和装有很大的压缩机及液化装置。当然还有半压半冷式的液化石油气船。

(2)液化天然气船。随着世界工农业的迅猛发展,能源需求空前增长,煤和石油是当前主要的燃料,直接燃烧后造成严重的空气污染。天然气也是深藏地下、数量可观的可燃物质。它的主要成分是甲烷,是气体,燃烧后公害较少。液化天然气很轻,比重仅及水的一半,常压沸点是-163℃。由于温差过大,材料冷缩热胀,因此对建造材料、绝缘和二级屏障的要求很高,还有控制气体蒸发的问题。